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基于鏡像法的變壓器空心管型繞組損耗計算

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  • 更新日期:2024-01-05 10:23
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詳細(xì)介紹
隨著變壓器工作頻率的提高,集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起的繞組渦流損耗也隨之提高。將空心管型繞組應(yīng)用于中頻變壓器,不但可以提高繞組材料利用率,同時能改善變壓器的散熱效率。

有別于傳統(tǒng)變壓器,電力電子變壓器的工作頻率高,體積小,重量輕。但是隨著工作頻率提高,電流集膚深度變小,繞組材料利用率降低[1]??招墓苄屠@組的應(yīng)用,不但能提高變壓器在高頻下的繞組材料利用率還能改善變壓器散熱性能,對于大功率變壓器自然冷卻不能滿足其散熱要求,通常采用液冷或強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱方式[2]。

變壓器繞組渦流損耗計算主要有兩種方法:解析法和數(shù)值法。解析法通過建立變壓器簡化模型,得到渦流損耗的解析計算公式,該方法雖然復(fù)雜但具有通用性。數(shù)值法通過建立電子變壓器有限元模型,對網(wǎng)格剖分計算后得到渦流損耗值。該方法操作簡單,但可移植性較差,對于復(fù)雜模型需要消耗較多時間和計算資源。

本文結(jié)合[3]提出的一種對空心管型繞組變壓器渦流損耗的計算方法。首先介紹一種基于無窮級數(shù)的空心管型繞組電流密度分布的解析式,其次提出一種通過鏡像法的使用將變壓器磁心移除的方法,結(jié)合兩種方法得到空心管型繞組變壓器渦流損耗計算方法。

空心管型導(dǎo)體和等效實心導(dǎo)體絲截面圖

 

 

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